撰文：LayerPixel
編譯：白話區塊鏈
在過去的幾個月裡，我們見證了TON 生態系統的爆發性成長，包括Notcoin、Dogs、Hamster Kombat 和Catizen 在幣安的上線。據傳，這為各大交易平台帶來了數百萬新的KYC 用戶。不管我們是否承認，這其實是近年來區塊鏈最大規模的應用。但問題在於，接下來該怎麼走？
儘管用戶數量龐大，但TON 的鎖倉總價值（TVL）仍然相對較低，而且我們並沒有看到許多DeFi 協議的湧現。這也引發了人們對TON 鏈上用戶價值低及其基礎設施尚未完善的擔憂和爭論。
然而，在本文中，我們想簡要討論DeFi 背後的一個重要概念——「原子交換」以及LayerPixel（PixelSwap）正在解決的問題。一方面，DeFi 的最初成功可以追溯到以太坊，它成為了DeFi 應用和智能合約的基石。另一方面，非同步區塊鏈的興起，如TON，也為DeFi 應用帶來了新的機會和挑戰，尤其是在可組合性方面。
1、DeFi 的簡要歷史
DeFi 生態系統在「DeFi Summer」期間蓬勃發展，主要集中在以太坊上。開發人員利用了以太坊生態系統，智能合約作為基礎構建塊，可以像樂高積木一樣組合在一起。這種組合性為去中心化金融應用和服務的迅速蔓延提供了必要的網路效應。
以太坊的組合性範式使各種DeFi 協議以創新方式相互互動。原子交換、閃電貸款、再抵押和借代平台等關鍵金融基元展示了不同應用如何可以相互疊加在一起，創造複雜、多功能的金融產品。
隨著DeFi 的成熟，以太坊同步模型的限制— 主要是關於可擴展性和高交易費用— 變得越來越明顯。這激發了對探索新區塊鏈架構的興趣，例如非同步區塊鏈，它承諾解決一些這些固有限制。
2、非同步區塊鏈：一個新的範式
以太坊傳統模型是同步的，維護一個單體狀態，在這裡每個交易都按順序處理。另一方面，像TON 這樣的非同步區塊鏈採用了一種actor 模型方法。這種轉變導致了幾個基本結構上的差異：
以太坊— 同步區塊鏈（單體狀態）：
- 原子操作：直接的原子交易是可能的，因為每個交易（即使修改了多個智能合約的狀態）都可以被視為單一單元操作。以太坊虛擬機器（EVM）例如，安全地對交易中的所有步驟進行隔離，確保要么全部執行，要么完全不執行。
- 順序處理：每個交易必須等待前一個完成，這自然限制了吞吐量和可擴展性。
- 全域狀態：所有交易都在一個共享的全域狀態上操作，簡化了狀態管理，但加劇了爭用。
TON — 非同步區塊鏈（Actor 模型）：
- 並行處理：交易可以跨多個actor 或智慧合約並發處理，增強了整體可擴展性和吞吐量。例如，TON 上的智慧合約是可以獨立運作的單元或actor，可以使用單向訊息在actor 之間更新狀態。
- 分佈狀態：不同的actor 持有隔離的狀態，它們可以與其他actor 交互，但不共享單一全局狀態。
- 協調複雜性：在這種模型中實現原子操作是複雜的，因為它的分佈性質。
儘管非同步區塊鏈在可擴展性方面具有相當重要的意義（從理論上講），但缺乏原子交換使得TON 在DeFi 發展上變得相當困難，無論FunC/Tact 語言使用的難度如何。想想看，沒有原子操作和順序處理，借代協議的流動性就會變得非常困難，無論DeFi 樂高有多具挑戰性。
在LayerPixel 和PixelSwap（PixelSwap 正在使用LayerPixel 的基礎設施，並作為LayerPixel 的一部分），我們提出了一種解決這個問題的新方法，使原子交換成為可能，並努力為交換和DeFi 提供更安全、更好的解決方案。
3.非同步區塊鏈上DeFi 組合性的挑戰
對於DeFi 應用程式來說，在非同步區塊鏈上保持組合性引入了複雜的挑戰，主要是由於分散式狀態和平行性的特性：
交易協調：
- 同步化：協調多個actor 在特定時間點達成一致狀態是複雜的。與簡化原子操作的同步全域狀態不同，確保多個獨立actor 能夠同步操作存在巨大障礙。
- 一致性模型：非同步系統通常依賴較弱的一致性模型，例如最終一致性。確保所有相關的actor 在不分歧的情況下達到共同狀態變成一項後勤工作。
狀態一致性：
- 並發控制：在分散式環境中，如果多個交易嘗試更新重疊狀態，則可能出現競爭條件。這需要複雜的機制來確保交易被正確串列化，而不會成為系統的瓶頸。
- 狀態調和：需要調和actor 之間的不同狀態，而回滾機制（如果交易的某部分失敗）必須足夠強大，以便在不產生不一致性的情況下優雅地撤銷變更。
失敗處理：
- 原子性：在狀態分佈且操作預設為非原子的環境中，保證交易的所有部分要麼成功，要麼全部失敗是具有挑戰性的。
- 回滾機制：有效率地回滾部分交易狀態更改，而不留下殘留的不一致性，需要進階技術。
4、Pixelswap: 架起組合鴻溝
Pixelswap 的創新設計透過引入一個專為TON 區塊鏈設計的分散式事務框架來解決這些挑戰。此架構遵循BASE 原則（BASE: 一種ACID 替代方案），包括兩個主要元件：事務管理器和多個事務執行器。
Saga 事務管理器
Saga 事務管理器編排複雜的多步驟事務，透過應用Saga 模式克服了2PC 的限制，適用於長時間運行的分散式事務：
- 生命週期管理：管理整個事務生命週期，將其分解為一系列較小、可獨立執行的步驟，每個步驟在失敗時都有自己的補償操作。
- 任務分配：將主要事務分解為離散的、隔離的任務，並委派給適當的事務執行器。
- 補償操作：確保每個saga 都有相應的補償事務，可以觸發以撤消部分更改，保持一致性。
事務執行器
事務執行器負責在事務生命週期中執行分配的任務：
- 並行處理：執行器同時操作，最大化吞吐量並平衡系統負載。
- 功能擴展的模組化設計：每個事務執行器都設計為模組化，允許實現各種功能。這些功能可以包括不同的交換曲線、閃電貸款、借代協議等各種金融操作。這種模組化確保這些功能可以與Saga 事務管理器無縫協調，保持DeFi 組合性的核心原則。
- 最終一致性：確保執行器的本地狀態與事務的整體分佈狀態保持同步和調和。
透過這些特性，Pixelswap 的事務執行器確保了強大、可擴展和非同步的事務執行，從而使得可以在TON 上創建複雜且可組合的DeFi 應用成為可能。
5、結論
總之，DeFi 的未來需要適應從同步到非同步區塊鏈的轉變範式，同時維持和增強像組合性這樣的關鍵原則。 Pixelswap 出現在TON 區塊鏈上，將穩健性、可擴展性和組合性優雅地結合在一起，成為開創性的解決方案。透過確保無縫的互動能力和強大的事務管理，Pixelswap 為更具動態性、可擴展性和創新性的DeFi 生態系統鋪平道路。
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